DE102019118485A1

DE102019118485A1 - Verfahren zur Erkennung einer Notentriegelung einer Parksperre

Info

Publication number: DE102019118485A1
Application number: DE102019118485.1A
Authority: DE
Inventors: Timo Enders; Ralf Mannsperger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2039-07-10
Also published as: KR20220032011A; WO2021004571A1; CN114051567B; CN114051567A; DE102019118485B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Notentriegelung einer Parksperre, bei welchem die Parksperre (1) durch einen hydraulischen Parksperrenbetätiger (16) aktiviert bzw. deaktiviert wird, indem ein Haltemagnet (21) einen Kolben (22) eines Hydraulikzylinders (23) des Parksperrenbetätigers (16) feststellt oder freigibt, wobei durch eine von einem Parksperrenaktor (9) ausgelöste Bewegung einer Hydraulikflüssigkeit (11) eine Parksperrenklinke (2) in ein Parksperrenrad (3) ein- oder ausgeklinkt wird. Bei einem Verfahren, bei welchem sicher eine aktivierte oder deaktivierte Notentriegelung der Parksperre erkannt werden kann, wird ein Strom (I) des elektrischen Parksperrenaktors (9) ausgewertet, wenn der Parksperrenaktor (9) versucht, die Parksperre (1) zu öffnen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Notentriegelung einer Parksperre, bei welchem die Parksperre durch einen hydraulischen Parksperrenbetätiger aktiviert bzw. deaktiviert wird, indem ein Haltemagnet einen Kolben eines Hydraulikzylinders des Parksperrenbetätigers feststellt oder freigibt, wobei durch von einem elektrischen Parksperrenaktor ausgelöste Bewegung einer Hydraulikflüssigkeit eine Parksperrenklinke in ein Parksperrenrad ein- oder ausgeklinkt wird.
Aus der DE 102 59 893 A1 ist eine Parksperre bekannt, welche über eine Parkklinke und ein Parksperrenrad verfügt. Durch Einrasten der Parkklinke in eine Zahnlücke des Parksperrenrades wird ein Formschluss zwischen einem Antriebsstrang und einem Getriebegehäuse hergestellt. Somit ist das Fahrzeug abgesichert. Durch Auslösen der Parkklinke aus der Zahnlücke werden der Antriebsstrang und somit das Fahrzeug entsperrt.
Eine noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen 10 2018 1331 725.5 offenbart eine Parksperre, die durch einen Parksperrenbetätiger hydraulisch betätigt wird, wobei dieser Parksperrenbetätiger als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, in welchem ein Kolben eines Hydraulikzylinders durch eine Hydraulikflüssigkeit bewegt wird. Die Hydraulikflüssigkeit wird durch einen als Pumpe ausgebildeten Parksperrenaktor in einem Hydraulikkreislauf betätigt.
Im normalen Betriebszustand der Parksperre sind die Parksperrenklinke und der Hydraulikzylinder über Federkräfte miteinander verbunden. Wird nun manuell eine Notentriegelung der Parksperre eingelegt, stimmen die Positionen des Hydraulikzylinders und der Parksperrenklinke nicht mehr überein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung einer Notentriegelung einer Parksperre anzugeben, mit welchem sicher eine aktive oder inaktive Notentriegelung der Parksperre erkannt werden kann.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Strom des Parksperrenaktors ausgewertet wird, wenn der Parksperrenaktor versucht, die Parksperre zu öffnen. Durch die Auswertung des Stromes des Parksperrenaktors kann auf zusätzliche mechanische Bauteile und Sensoren an der Parksperre verzichtet werden, was die Kosten für das Verfahren verringert. Trotzdem lässt sich die aktive bzw. inaktive Notentriegelung zuverlässig detektieren.
Vorteilhafterweise wird bei Überschreitung eines Stromschwellwertes durch den Strom des Parksperrenaktors auf eine inaktive Notentriegelung der Parksperre erkannt, während bei einer Unterschreitung des Stromschwellwertes auf eine aktive Notentriegelung geschlossen wird. Ein hoher Strom ist notwendig, wenn der Kolben des Hydraulikzylinders auf die Parksperrenklinke einwirkt. D. h. die Notentriegelung ist inaktiv. Bei aktiver Notentriegelung hat die Parksperrenklinke das Parksperrenrad freigegeben. Dabei ist die Parksperrenklinke vom Kolben des Hydraulikzylinders abgehoben, weshalb nur ein geringer Stromaufwand erforderlich ist. Dieser Vergleich ist in einem sehr kurzen Zeitraum einfach softwaremäßig zu realisieren.
In einer Ausgestaltung wird zur Bestimmung des Stromes des Parksperrenaktors ein Kolben des Hydraulikzylinders bis zu einer vorgegebenen Positionsschwelle verfahren, bei welcher die Parksperrenklinke noch in das Parksperrenrad eingreift. Damit wird ein ungewolltes Auslegen der Parksperre verhindert. Die vorgegebene Positionsschwelle stellt einen reproduzierbaren Ausgangspunkt für die Überprüfung der Notentriegelung der Parksperre dar.
In einer Variante wird vor dem Anfahren der vorgegebenen Positionsschwelle durch den Kolben eine Position des Kolbens des Hydraulikzylinders über einen vorgegebenen Zeitraum erfasst, wobei eine Aktorsteuerung in einen Fehlerzustand versetzt wird, wenn die Position des Kolbens während des vorgegebenen Zeitraumes unverändert bleibt. Somit kann zuverlässig auf einen Fehlerzustand der Parksperre geschlossen werden.
In einer Ausführungsform wird vor dem Anfahren der vorgegebenen Positionsschwelle durch den Kolben die Position des Kolbens des Hydraulikzylinders über einen vorgegebenen Zeitraum erfasst und bei Feststellung einer sich in dem vorgegebenen Zeitraum ändernden Position des Kolbens nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraumes ein Verfahren des Kolbens bis zur vorgegebenen Positionsschwelle ausgelöst. Somit kann die Erkennung der Notentriegelung gestartet werden.
Vorteilhafterweise wird als elektrischer Parksperrenaktor ein Pumpenaktor eine Pumpe verwendet. Als Aktorstrom kann dabei einfach der Motorstrom des Pumpenaktors ausgewertet werden, weshalb auf zusätzliche Sensoren im Parksperrenaktor verzichtet werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform wird bei erkannter inaktiver Notentriegelung der Parksperre die Aktorsteuerung in einen Normalzustand versetzt. Dadurch kann der normale Betriebszustand der Parksperre wiederaufgenommen werden.
In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Entriegelung der Parksperre manuell. Die Entriegelung kann einfach durch einen Mechaniker in einer Werkstatt vorgenommen werden, indem die Parksperrenklinke durch ein mechanisches Entriegelungselement manuell betätigt wird.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung einer Parksperre,
2 ein Ausführungsbeispiel einer Hydraulikeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 ein Ausführungsbeispiel für eine Parksperre mit Notentriegelungselement,
4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
5 eine Prinzipdarstellung eines Schwellwertvergleiches des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Parksperre 1. Die Parksperre 1 ist durch eine Parksperrenklinke 2 und ein Parksperrenrad 3 gebildet, wobei die Parksperrenklinke 2 an einem Gehäuse 4 befestigt ist. Die Parksperrenklinke 2 wird von einem Aktor 5, der einen Elektromotor 6 umfasst, betätigt. Das Parksperrenrad 3 ist auf einer Zwischenwelle 7 angeordnet, welche direkt mit den nicht weiter dargestellten Antriebsrädern verbunden ist.
In 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Hydraulikeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die Hydraulikeinrichtung 8 umfasst eine Pumpe 9, die auf einer Seite einer Kühlmittelleitung 10 angebunden ist. Die Kühlmittelleitung 10 verbringt eine Hydraulikflüssigkeit 11, beispielsweise Öl, zu einem ersten Verbraucher 12 in Form eines Wärmetauschers. Zu diesem ersten Verbraucher 12 wird die Hydraulikflüssigkeit 11 zum Zwecke einer Kühlung oder einer Schmierung verbracht.
Auf der anderen Seite ist die Pumpe 9 mit einer Aktuierungsleitung 13 verbunden. Die Aktuierungsleitung 13 ist vorbereitet, um die Hydraulikflüssigkeit 11 zu einem zweiten Verbraucher 14, zu bringen, beispielsweise einem Kupplungsnehmerzylinder, der in Verbindung mit einer Kupplung eines Antriebssystems steht. Grundsätzlich ist in beiden Leitungen, wie der Kühlmittelleitung 10 und der Aktuierungsleitung 13, dieselbe Hydraulikflüssigkeit 11 enthalten. An die Aktuierungsleitung 13 ist als weiterer Verbraucher ein Parksperrenbetätiger 16 angeschlossen, der auf die Parksperre 1 wirkt. Ein Schaltventil 15 ist so in die Kühlmittelleitung 10 und/oder die Aktuierungsleitung 13 eingebunden, dass die Hydraulikflüssigkeit 11 gezielt dem Parksperrenbetätiger 16 zuführbar ist.
Die Pumpe 9 ist dabei als elektrisch angetriebene Reversierpumpe ausgebildet, die eine erste Förderrichtung ermöglicht, um die Hydraulikflüssigkeit 11 bedarfsgerecht der Kühl-/Schmieraufgabe zuzuführen, wobei die Pumpe 9 in einer zweiten Förderrichtung die Hydraulikflüssigkeit 11 einer oder mehrerer Aktuierungsfunktionen, wie beispielsweise im vorliegenden Fall der Kupplungs- und/oder Parksperrenfunktion, zuführt. Die Pumpe 9 wird von einem Elektromotor 27 angetrieben, der von einer Aktorsteuereinheit 17 angesteuert wird. Die Pumpe 9, der Elektromotor 27 und die Aktorsteuereinheit 17 bilden dabei einen elektrischen Pumpenaktor. Als Hydraulikflüssigkeitsquelle 18 wird für alle Verbraucher 12, 14, 16 eine Art Getriebesumpf verwendet. In der Aktuierungsleitung 13 ist ein Drucksensor 19 angeordnet, welcher mit der Aktorsteuereinheit 17 der Pumpe 9 und über diese mit einer die gesamte Antriebseinheit steuernde Leistungselektronik 20 verbunden ist.
Um die Parksperre 1 zu schließen, gibt ein Haltemagnet 21, welcher an einem Kolben 22 eines Hydraulikzylinders 23 des Parksperrenbetätigers 16 angebunden ist, den in dem Parksperrenbetätiger 16 enthaltenen Kolben 22 frei. Da der Kolben 22 über eine Rückstellfeder 24 gegenüber einem Gehäuse 25 des Parksperrenbetätigers 16 vorgespannt ist, wird nach Freigabe durch den Haltemagnet 21 der Kolben 22 durch die Rückstellfeder 24 betätigt, weshalb die Hydraulikflüssigkeit 11 aus dem Parksperrenbetätiger 16 zurück in die Aktuierungsleitung 13 gedrückt wird. Eine Position des Kolbens 22 in dem Hydraulikzylinder 23 wird durch einen in diesem angeordneten Wegsensor 26 erfasst und an die Aktorsteuereinheit 17 ausgegeben.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Notentriegelung ist in der Parksperre 1 in 3 gezeigt. Ein mechanisches Notentriegelungselement 28 arretiert oder löst den Kolben 22 des Hydraulikzylinders 23, um die Parksperrenklinke 2 zu lösen oder zu arretieren.
In 4 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Mittels diesem Verfahren kann in einem Kraftfahrzeug geprüft werden, ob in dem Kraftfahrzeug eine Notentriegelung der Parksperre 1 aktiviert wurde. Nach dem Start des Überwachungsverfahrens wird im Block 100 die Zündung des Kraftfahrzeuges eingeschaltet. Anschließend wird im Block 110 das Schaltventil 15 in Richtung Parksperre 1 angesteuert. Dies bewirkt, dass im Block 120 die Pumpe 9 die Hydraulikflüssigkeit 11 in Richtung Parksperre 1 fördert. Anschließend wird im Block 130 die Position des Kolbens 22 des Hydraulikzylinders 23 des Parksperrenbetätigers 16 mit dem Wegsensor 26 erfasst und geprüft, ob sich diese in einem vorgegebenen Zeitraum verändert. Ist dies nicht der Fall wird zum Block 140 übergegangen, wo ein Fehler bei der Kolbenbetätigung erkannt wird und die Aktorsteuerung der Aktorsteuereinheit 17 in einen Fehlerzustand versetzt wird.
Wird im Block 130 festgestellt, dass sich das Positionssignal des Kolbens 22 verändert hat, wird im Block 150 weiter Hydraulikflüssigkeit 11 in Richtung der Parksperre 1 gefördert, bis der Kolben 22 eine erste Positionsschwelle erreicht hat. Bei dieser Positionsschwelle greift die Parksperrenklinke 2 noch in das Parksperrenrad 3 ein, so dass ein ungewolltes Auslegen der Parksperre 1 zuverlässig verhindert wird. Im Block 160 wird eine Lastkurve eines Motorstromes I des Pumpenaktors, wie diese in 5 gezeigt ist, erkannt. Wird ausgehend von der ersten Positionsschwelle ein Strom I zum Betreiben des Pumpenaktors benötigt, welcher größer ist als ein vorgegebener Stromschwellwert, wird die Notentriegelung als inaktiv erkannt. Deshalb wird anschließend im Block 170 die Parksperre 1 wieder vollständig geschlossen. Nachdem im Block 190 erkannt wurde, dass die Notentriegelung inaktiv ist, wird die Aktorsteuerung der Aktorsteuereinheit 17 in den normalen Betriebszustand versetzt.
Wurde im Block 160 erkannt, dass der Strom zum Betreiben des Pumpenaktors kleiner als der vorgegebenen Stromschwellwert ist, wird im Block 180 eine Notentriegelung der Parksperre 1 erkannt und die Aktorsteuerung der Aktorsteuereinheit 17 wird in einen Fehlerzustand versetzt.
In 5 ist eine Prinzipdarstellung eines Schwellwertvergleiches in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, wobei der Strom I des Pumpenaktors über der Zeit t dargestellt ist. Der Stromschwellwert Isch ist als konstante eingezeichnet. Überschreitet der Strom I des Pumpenaktors den einstellbaren Stromschwellwert Isch, drückt der Hydraulikzylinder 23 auf die Parksperrenklinke 2. In 5a zeigt die Kurve A einen Verlauf des Stromes I, bei welchem der Kolben 22 des Hydraulikzylinders 23 stark auf die Parksperrenklinke 2 drückt, da der Strom I des Pumpenaktors den Stromschwellwert Isch stark überschreitet. Da der Strom I des Pumpenaktors den Stromschwellwert Isch überschreitet, wird die Notentriegelung als inaktiv betrachtet. Die Kurve B stellt einen Verlauf der Lastkurve des Pumpenaktors dar, bei welchen der zum Antrieb der Pumpe 9 benötigte Strom I unterhalb des Stromschwellwertes Isch liegt. In diesem Fall drückt der Kolben 22 des Hydraulikzylinders 23 nicht auf die Parksperrenklinke 2, was heißt, dass die Notentriegelung aktiv ist.
In 5b ist eine Lastkurve des Pumpenaktors dargestellt, bei welchen in Kurve C die Aktorsteuereinheit 17 den Pumpenaktor nach Überschreiten des Stromschwellwertes Isch stoppt. Dies geschieht, wenn eine erste Position des Kolbens 22 erreicht ist. Dadurch wird verhindert, dass die Parksperre 1 nicht durch die Notentriegelungserkennungsfunktion geöffnet wird. Erst wenn dieser Bereich erreicht ist, wird die eigentliche Erkennungsfunktion gestartet.
Bezugszeichenliste

1: Parksperre
2: Parksperrenklinke
3: Parksperrenrad
4: Gehäuse
5: Aktor
6: Elektromotor
7: Zwischenwelle
8: Hydraulikeinrichtung
9: Pumpe
10: Kühlmittelleitung
11: Hydraulikflüssigkeit
12: Verbraucher
13: Aktuierungsleitung
14: Verbraucher
15: Schaltventil
16: Parksperrenbetätiger
17: Aktorsteuereinheit
18: Hydraulikflüssigkeitsquelle
19: Drucksensor
20: Leistungselektronik
21: Haltemagnet
22: Kolben
23: Hydraulikzylinder
24: Rückstellfeder
25: Gehäuse
26: Wegsensor
27: Elektromotor
28: Notentriegelungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10259893 A1 [0002]
DE 1020181331725 [0003]

Claims

Verfahren zur Erkennung einer Notentriegelung einer Parksperre, bei welchem die Parksperre (1) durch einen hydraulischen Parksperrenbetätiger (16) aktiviert bzw. deaktiviert wird, indem ein Haltemagnet (21) einen Kolben (22) eines Hydraulikzylinders (23) des Parksperrenbetätigers (16) feststellt oder freigibt, wobei durch eine von einem Parksperrenaktor (9) ausgelöste Bewegung einer Hydraulikflüssigkeit (11) eine Parksperrenklinke (2) in ein Parksperrenrad (3) ein- oder ausgeklinkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strom (I) des elektrischen Parksperrenaktors (9) ausgewertet wird, wenn der Parksperrenaktor (9) versucht, die Parksperre (1) zu öffnen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung eines Stromschwellwertes (Isch) durch den Strom (I) des Parksperrenaktors (9) eine inaktive Notentriegelung (28) der Parksperre (1) erkannt wird, während bei einer Unterschreitung des Stromschwellwertes (Isch) auf eine aktive Notentriegelung (28) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Stromes (I) des Parksperrenaktors (9) ein Kolben (22) des Hydraulikzylinders (23) bis zu einer vorgegebenen Positionsschwelle verfahren wird, bei welcher die Parksperrenklinke (2) noch in das Parksperrenrad (3) eingreift.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anfahren der vorgegebenen Positionsschwelle durch den Kolben (22) eine Position des Kolbens (22) des Hydraulikzylinders (23) über einen vorgegebenen Zeitraum erfasst wird, wobei eine Aktorsteuerung in einen Fehlerzustand versetzt wird, wenn die Position des Kolbens (22) während des vorgegebenen Zeitraumes unverändert bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet wird, dass vor dem Anfahren der vorgegebenen Positionsschwelle durch den Kolben (22) die Position des Kolbens (22) des Hydraulikzylinders (23) über einen vorgegebenen Zeitraum erfasst wird und bei Feststellung einer sich in dem vorgegebenen Zeitraum ändernden Position des Kolbens (22) nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraumes das Verfahren des Kolbens (22) bis zur vorgegebenen Positionsschwelle ausgelöst wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Parksperrenaktor eine Pumpe (9) verwendet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei erkannter inaktiver Notentriegelung (28) der Parksperre (1) die Aktorsteuerung in einen Normalzustand versetzt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Notentriegelung (28) der Parksperre (1) manuell erfolgt.